JPS629618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐衝撃性に優れ、かつ成形品外観の優
れた射出成形用ポリアミド樹脂組成物に関するも
のであり、ことに切欠き形状を有する構造等にお
いても優れた耐衝撃性を有する射出成形用ポリア
ミド樹脂組成物に関する。 ポリアミド樹脂は強靭性、耐摩耗性等の優れた
物性を有することからエンジニアリングプラスチ
ツクス材料として注目され、種々の分野において
広く利用されている。しかしながら、これらの優
れた性能も用途によつてはなお充分に満足できる
ものではなく、用途拡大のためおよび品質向上の
ために更に一層の性能改善が必要である。たとえ
ば耐衝撃性は他の樹脂と比較して高い水準にある
が、ことに曲率の大きい切欠き形状を有する構造
においては衝撃強度が著しく低下することはよく
知られており、切欠き形状を有する構造等におい
ても優れた衝撃強度を与える樹脂に対する市場の
強い要求がある。 近年、耐衝撃性の優れたABS樹脂の知見をも
とに、種々の樹脂にゴム状弾性体をグラフト重合
あるいはブレンドして耐衝撃性を向上する試みが
なされている。しかし極性の著しく異なるポリア
ミド樹脂と通常のゴム状弾性体とを単にブレンド
するだけでは均一にブレンドすることが不可能で
あるばかりか、両者の界面接着力が小さいことか
ら満足するべき物性向上が得られないし、また相
分離を起こしやすいことから成形品の外観、性能
に大きな欠点を生じる。従来、このような欠点を
解決するために極性基を導入した変性ポリオレフ
インをブレンドする方法が特公昭42−12546号公
報により公知であるが、変性が煩雑であつたりコ
スト的に不利益となるばかりか、用途によつて変
性度の異なる多くの品種の変性ポリオレフインを
用意する必要があること、また得られる衝撃強度
の向上もなお不満足であること等の欠点を有して
いる。更に、特定のゴム状物質をラクタム中に分
散させた状態で、ラクタムを重合させポリアミド
樹脂の耐衝撃性を改善する方法も特公昭46−2354
号公報、特開昭51−60293号公報等により公知で
あるが、これらの方法もコスト的に不利益である
ばかりか、得られる衝撃強度の向上がなお不満足
であること、一般のポリアミド樹脂の製造には不
適であつて汎用性に乏しいこと等の欠点を有して
いる。 本発明者等は弾性樹脂とポリアミド樹脂とを剪
断力が弱い単軸押出機やスクリユー長が短く混練
時間の短い押出機等で単に溶融ブレンドするだけ
の簡単な方法により補強上有効な最適分散状態に
混合し、かつポリアミド樹脂と弾性樹脂との界面
接着力を向上することによつてポリアミド樹脂の
耐衝撃性を改善する方法につき鋭意研究の結果、
本発明に到達した。すなわち、本発明は200℃以
上の融点を有するポリアミド樹脂100重量部に対
し、10℃以下のガラス転移点を有し、かつ分子量
が１万以上のポリエステル系弾性樹脂３〜50重量
部を配合したことを特徴とする。 本発明によれば、特に剪断力が弱い単軸押出機
やスクリユー長が短く混練時間の短い押出機等で
単に２成分を溶融混合することにより簡単に補強
上好適な海・島状態を有し、かつ粒径が小さくし
かも均一なブレンドが得られることから二軸押出
機等の高価な設備は必要でなく、また混練時間も
短縮できる等生産コストを大きく低減することが
できる。更にポリアミド樹脂のマトリツクス相と
弾性樹脂の分散相との界面接着力が両者の親和力
によつて優れるために成形品外観が優れると共に
耐衝撃性を大きく向上させることができる。ま
た、曲率の大きい切欠き形状を有する構造におい
ても優れた耐衝撃性を示すことができる特徴を有
する。更にまた混合する弾性樹脂を極性基導入等
により変性する必要もないことから経済的で、か
つ汎用性に富む利点のほか、ポリアミドの持つ他
の多くの優れた機械的性質、化学的性質、電気的
性質、熱的性質等を保持することも大きな特徴で
ある。 本発明の方法により優れた耐衝撃性が得られる
理由については明確でないが、両ポリマーが適度
の相容性を有し単に溶融ブレンドするだけの簡単
な混合によりポリアミド樹脂マトリツクス中に
0.5〜２μの粒径を有するポリエステル弾性樹脂
が均一に分散した海・島構造となり、しかもポリ
アミド樹脂のアミン末端基またはカルボキシル末
端基とポリエステル弾性樹脂のカルボキシル末端
基またはヒドロキシル末端基とがアミド結合、エ
ステル結合等で一部連結され、界面接着力を増加
するためと考えられる。 本発明の組成物に用いられる200℃以上の融点
を有するポリアミド樹脂としてはナイロン６、ナ
イロン６・６、およびそれらの共重合体もしくは
混合物が好ましい。該ポリアミド樹脂はフエニル
グリシジルエーテル、スチレンオキシド、グリシ
ジルメタクリレート、フエニルイソシアネート、
ステアリルイソシアネート、ラウリルイソシアネ
ート等で部分的に末端封鎖したものでも良好な結
果を得ることができる。なお200℃以下の融点を
有するポリアミドの場合ブレンドによる耐衝撃性
の改良効果が乏しい。 また、本発明の組成物の他の成分として用いら
れる10℃以下のガラス転移点を有するポリエステ
ル系弾性樹脂としてはポリテトラメチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、ポリエチレング
リコール・ポリプロピレングリコールブロツク共
重合体、多価アルコール・アルキレンオキシド付
加体のようなポリアルキレングリコールの残基を
ソフトセグメントとし、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート・イソフタレート、ポリエチレ
ンパラオキシベンゾエート、ポリエチレンテレフ
タレート・アジペート、ポリエチレンテレフタレ
ート・セバケート、ポリエチレンナフタレート、
ポリブチレンテレフタレート・アジペート、ポリ
ブチレンテレフタレート・イソフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート・エチレンテレフタレー
トのような芳香族ポリエステルの残基をハードセ
グメントとする芳香族ポリエステル・ポリエーテ
ル弾性樹脂が挙げられる。該弾性樹脂は分子量が
650以上、好ましくは800〜6000のポリアルキレン
グリコールを使用し、かつポリアルキレングリコ
ール部分が20重量％以上、好ましくは30〜80重量
％を有する通常ガラス転移点が10℃以下、好まし
くは−15〜−60℃分子量が１万以上好ましくは３
万以上の芳香族ポリエステル・ポリアルキレング
リコールブロツク共重合体である。使用し得る他
のポリエステル系弾性樹脂としてはポリアルキレ
ンアジペート、ポリアルキレンセバケートのよう
な脂肪族ポリエステルの残基をソフトセグメント
とし、上記芳香族ポリエステルの残基をハードセ
グメントとする分子量が１万以上の芳香族ポリエ
ステル・脂肪族ポリエステル弾性樹脂、酸成分と
してテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸のよ
うな芳香族ジカルボン酸およびアジピン酸、セバ
シン酸のような脂肪族ジカルボン酸と、アルコー
ル成分としてエチレングリコール、ブチレングリ
コールのような直鎖グリコールおよびネオペンチ
ルグリコールのような側鎖グリコールを共重縮合
して得られる分子量が１万以上の共重合ポリエス
テル弾性樹脂が挙げられる。しかし、ブレンドの
均一性、容易さ、表面特性（外観等）から好まし
いのは上記芳香族ポリエステル・ポリエーテルブ
ロツク共重合体弾性樹脂であり、更には芳香族ポ
リエステル・ポリテトラメチレングリコールブロ
ツク共重合体弾性樹脂が好ましく、就中ポリブチ
レンテレフタレート・ポリテトラメチレングリコ
ールブロツク共重合体弾性樹脂が特に好ましい。 上記ポリアミド樹脂とポリエステル系弾性樹脂
との配合割合はポリアミド樹脂100重量部に対し
ポリエステル系弾性樹脂が通常３〜50重量部であ
り、好ましくは５〜40重量部である。ポリエステ
ル系弾性樹脂が３重量部以下の場合は耐衝撃性の
改良が不充分であり、また50重量部以上の場合は
他の物性が低下し好ましくない。 本発明の組成物は通常好ましくはペレツト状ま
たは粒状のポリアミド樹脂とポリエステル系弾性
樹脂とを通常ポリアミド樹脂の融点以上でスクリ
ユー押出機、ミキシングロール等により0.5〜30
分間程度混練配合してつくられる。しかし、場合
により溶液ブレンドあるいは成形の前工程におい
て直接ブレンドすることもできる。 通常ポリアミド樹脂は静的には塑性変形を示
し、大きなタフネスを有しているが、切欠き形状
を有する部分等に応力を受けると応力の集中を起
こしてクラツクが発生し、そのクラツクが大きな
速度で伝播し破壊を生じる。したがつて、切欠き
形状等を有する成形品の強度ことに衝撃強度は著
しく低下する。これに対し、本発明の組成物は特
有の補強効果によりクラツクの伝播に著しい抵抗
力を有するために切欠き形状に対し優れた耐衝撃
性を示し、これらの作用効果は切欠き部の曲げ試
験によつて容易に確認することができる。また本
発明の組成物から得られた成形品においてはクラ
ツクが発生する応力はベースのポリアミド樹脂の
それを保持し、かつ発生したクラツクを成長させ
るのに大きな応力を必要とすることが特徴であ
り、その破断面には白化した引裂変形状態が観察
される。 本発明の効果を切欠き部の曲げテストのデータ
によつて説明すると、第１図はJISK6810−70に
規定されているアイゾツト試験片をスパン長50mm
に保持し、切欠き部の反対面より５mm／minの変
形速度で曲げたときのたわみ−力曲線を示した図
面である。 ここで曲線Ａはベースナイロン６樹脂単独、曲
線Ｂはナイロン６樹脂100部にポリエステルポリ
エーテルブロツク共重合体（実施例１と同一）20
部をブレンドした本発明組成物、曲線Ｃはナイロ
ン６樹脂100部にアクリロニトリルブタジエンラ
バー（Tg＝−22℃）20部をブレンドした比較例
組成物、曲線Ｄはナイロン６樹脂100部にポリエ
ステルポリエーテル樹脂（Tg＝22℃）20部をブ
レンドした比較例組成物の場合のたわみ−力曲線
である。曲線から明らかなようにナイロン６樹脂
単独(A)、ガラス転移点は低いが補強性を有しない
ブレンド(C)およびガラス転移点が高く補強性を有
しないブレンド(D)はいずれもクラツクが発生する
と脆性的に破壊するが、本発明組成物はクラツク
発生後クラツクの伝播に抵抗性を有し、タフネス
が大きい。 本発明の組成物は優れた成形性を有しており、
したがつて特別な成形条件は必要でなく、通常の
ポリアミド樹脂の射出成形条件によつて成形する
ことができる。そして広範囲の射出成形品たとえ
ば各種成形部品、板状物、管状物、容器等に広く
利用することができる。 本発明の組成物には更に用途に応じて所望によ
り他の成分、たとえば充填剤、強化剤、難燃剤、
制電剤、安定剤、染顔料、スリツプ防止剤、離型
剤、核化剤等の添加剤を配合することができる。 以下、実施例により本発明を説明する。なお実
施例中の部は重量部を表わす。また実施例中の物
性値はJISK6810−70「ポリアミド樹脂成形材料
試験法」によつて測定した値である。 実施例 １ ε−ポリカプロラクタム（東洋紡績社ナイロン
Ｔ 802）とポリブチレンテレフタレート・ポリ
テトラメチレングリコールブロツク共重合体弾性
樹脂（ポリテトラメチレングリコール分子量
2000、ブチレンテレフタレート：ポリエーテル＝
４：１モル、Tg＝約−58℃、分子量＝約４万５
千）とを表−１に示す配合割合でペレツト状で予
備混合した。次いで混合物を40mmφ押出機を用い
て250℃にて溶融混合し、３mmφ×３mmＬのペレ
ツトを絶乾後、射出成形機（日本製鋼所N95）を
用いて250℃、射出圧50Kg／cm²でJIS6810−70に規
定するテストピースを成形した。得られたテスト
ピースの絶乾時のアイゾツト衝撃強度（Ｖノツチ
付）、曲げ降伏強度、曲げ弾性率を測定し、その
結果を表−１に示した。

【表】 その結果、本発明の組成物によりポリアミド樹
脂の有する優れた性質をそれほど損なうことなし
に耐衝撃性を大きく向上することができた。また
成形品の表面性状も極めて優れていた。 実施例 ２ ε−ポリカプロラクタム（ナイロンＴ 802）
100部と表−２に示す各種弾性体10部とを実施例
１と同様にブレンドし、テストピースを成形して
その物性を評価した。

【表】

【表】 その結果、本発明の組成物によりポリアミド樹
脂の有する物性をそれほど損うことなしに耐衝撃
性を大きく改良することができた。また成形品の
表面性状も極めて優れていた。 これに対し、エチレン・α−オレフイン共重合
体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ブチルアク
リレート重合体、スチレン・ブタジエンラバー、
アクリロニトリル・ブタジエンラバー、メチルメ
タクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体を
用いた比較例は耐衝撃性の向上がほとんどないか
あつても僅かであるばかりか成形品の表面性状も
著しく劣つていた。 実施例 ３ ε−ポリカプロラクタム（東洋紡績社ナイロン
802）100部と表−３に示す各種ポリエステル弾性
体15部とを実施例１と同様にブレンドし、テスト
ピースを成形してその物性を評価した。

【表】 その結果、本発明の組成物により耐衝撃性を大
きく改良することができた。また本発明の組成物
においてもポリエステル・ポリエーテル弾性体の
Tgが低いものが特に良好な結果を与えた。

【図面の簡単な説明】

第１図はJISK6810−70に規定されているアイ
ゾツト試験片をスパン長50mmに保持し、切欠き部
の反対面より５mm／minの変形速度で曲げたとき
のたわみ−力曲線を示す。 曲線Ａはナイロン６樹脂単独、曲線Ｂはナイロ
ン６樹脂100部にポリエステルポリエーテルブロ
ツク共重合体（実施例１と同一）20部をブレンド
した本発明組成物、曲線Ｃはナイロン６ 100部
にアクリロニトリル・ブタジエンラバー20部をブ
レンドした比較例組成物、曲線Ｄはナイロン６樹
脂100部に実施例３のポリマーA20部をブレンド
した比較例組成物の場合のたわみ−力曲線であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナイロン６、ナイロン６・６およびそれらの
   共重合樹脂もしくは混合樹脂から選ばれた200℃
   以上の融点を有するポリアミド樹脂100重量部に
   対し、10℃以下のガラス転移点を有しかつ分子量
   が１万以上のポリエステル系弾性樹脂３〜50重量
   部を配合したことを特徴とする射出成形用ポリア
   ミド樹脂組成物。 ２ ポリエステル系弾性樹脂がポリアルキレンテ
   レフタレート・ポリテトラメチレンエーテルグリ
   コールブロツク共重合体である特許請求の範囲１
   記載の射出成形用ポリアミド樹脂組成物。